[发明专利]一种集成新型毫米波阵列天线的电子设备

说明书

本发明公开了一种集成新型毫米波阵列天线的电子设备，包括毫米波天线阵列、主印刷电路板PCB、电池和金属中框，所述金属中框包括位于电子设备外观面的金属边框和起支撑和接地作用的大面积金属块，所述毫米波天线阵列设置于电子设备外观面的金属边框上；所述毫米波天线阵列由两个以上天线单元组成，并按阵列形式排列。本发明可以实现毫米波阵列天线最佳辐射方向，避免毫米波阵列天线被周围器件或消费者使用时的环境遮挡导致性能下降，提高了空间利用效率，且毫米波阵列天线加工简单，馈电与接地实现方式简单，实现成本低。

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，具体涉及一种集成新型毫米波阵列天线的电子设备。

背景技术

目前，随着5G(第五代移动通信)将在2020年左右实现商用，毫米波（millimeterwave）在移动通信设备上的应用也越来越受到重视。毫米波是指波长为毫米级别，频率为30～300GHz的电磁波，有带宽大、信道容量大的优势，可以更好地满足5G通讯对大数据流量的需求。当前，包括毫米波、5G sub-6Ghz频段的智能手机相控阵波束形成、MIMO技术的研究和开发，已经引起人们的关注。

终端设备中，常规毫米波天线包括片上天线（AoC）和封装天线（AiP）。片上天线（AoC）将辐射元件直接集成到射频芯片栈的后端去，在一个大小仅为几平方毫米的单一模块上，没有任何射频互连，和所有射频与基带功能的相互集成。在封装天线（AiP）中，天线是在一个单独基板上实现的，独立于 RFIC 芯片。该基板可以专门用于辐射元件及其馈送线，也可以起到包装收发器零件和异构集成的作用。但是，无论是片上天线（AoC）还是封装天线（AiP），由于都与芯片集成在一起，因此只能设置在主印刷电路板（PCB）上，导致其辐射方向只能朝向终端设备背部，容易被遮挡。如果将其立着放在终端设备四周，天线辐射方向性问题得到改善，但是芯片与主印刷电路板（PCB）的连接较为困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集成新型毫米波阵列天线的电子设备，毫米波阵列天线设置于金属边框的孔洞内，可以实现毫米波阵列天线最佳辐射方向，避免毫米波阵列天线被周围器件或消费者使用时的环境遮挡导致性能下降，提高了空间利用效率，且毫米波阵列天线加工简单，馈电与接地实现方式简单，实现成本低。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种集成新型毫米波阵列天线的电子设备，包括毫米波天线阵列、主印刷电路板PCB、电池和金属中框，所述金属中框包括位于电子设备外观面的金属边框和起支撑和接地作用的大面积金属块，所述毫米波天线阵列设置于电子设备外观面的金属边框上；所述毫米波天线阵列由两个以上天线单元组成，并按阵列形式排列。

作为一种优选，所述金属边框包括金属边框Ⅰ、金属边框Ⅱ、金属边框Ⅲ、金属边框Ⅳ，所述金属边框Ⅰ内设置有第一孔洞区域，所述第一孔洞区域将金属边框Ⅰ贯通，用于设置毫米波天线阵列。

作为一种优选，所述第一孔洞区域为整个区域贯通或者部分区域贯通，四周是连续的金属或是在任意位置存在一个或多个断点的非封闭区域；所述第一孔洞区域形状为包括并不限于正多边形、圆形、环形或其它任意形状。

作为一种优选，所述毫米波天线阵列的每个天线单元分别由一个辐射单元及一个寄生单元组成，所述寄生单元设置于辐射单元外围。

作为一种优选，所述辐射单元设置有馈电点，所述寄生单元设置有接地点，所述辐射单元谐振在第一谐振频率，所述寄生单元耦合谐振在第二谐振频率；所述馈电点连接辐射单元与馈电焊盘并进行馈电，所述接地点连接寄生单元与接地焊盘以使其与地连接。

作为一种优选，所述寄生单元可设置多层。

作为一种优选，所述辐射单元和寄生单元的形状为包括并不限于正多边形、圆形、环形或其它任意形状。

作为一种优选，所述毫米波天线阵列还包括位于电子设备外观面的天线层、用作支撑与隔离的非导电介质材料层，设于金属边内侧面的馈电点焊盘与接地焊盘。